应用水力插板建设海上航道.doc

一、应用水力插板建设海上航道在海上建设两条堤坝中间形成航道是全世界共同采用的方法，基础不稳定和坝体不牢固又是建设海上堤坝的两大难题。从美国密西西比河口到中国长江口和黄骅港无一例外都遇到极大的困难，根本原因是现有施工技术只能将堤坝基础堆放在海底地面上，面对风浪冲击和地层液化的影响地下不能生根是一个致命的弱点。通过东营中心渔港采用传统技术和水力插板技术同时建设两种航道拦沙堤清楚的看到采用水力插板安全稳定性能占有明显优势，工程造价降低40%以上，施工速度提高80%以上。主要原因是水力插板进入地层深度大同时又与两侧抛石护坡互相保护优势互补解决了基础不稳定和坝体不牢固这两大难题，从而使水力插板斜坡抛石坝成为建设海上航道的一种优选方案。1、目前世界上建设海上航道的几种方法2、东营中心渔港水力插板航道拦沙堤施工建设情况设计单位：山东航运设计院（国家甲级设计院） 东营中心渔港两种航道拦沙堤平面位置图 水力插板航道拦沙堤工程结构断面图 现场施工状况3、两种技术建设的航道拦沙堤安全稳定性能存在明显差异东营中心渔港采用两种技术建设同一条堤坝，距离海岸线两公里以外是采用水力插板建设的航道拦沙堤，2010年初经受渤海湾四十年一遇海冰影响始终保持了安全稳定。距离海岸线两公里以内是采用传统技术建设的航道拦沙堤，同样是经受这一次海冰影响却遭到了严重破坏。这一结果与传统思维观念存在很大差异，证明水力插板建设海上堤坝占有明显优势。采用水力插板建设的航道拦沙堤经受海冰推挤破坏始终 采用传统技术建设的航道拦沙堤受安全无恙，冰层融化之后经过检查全部保持完好无损。 海冰推挤部分栅栏板错位变形 海冰及风浪冲击部分坝体产生沉陷 冰层推挤使浆砌石构筑的堤坝顶面受到严重破坏 5、海上风浪引起海底地层液化这一自然规律决定了水力插板的特殊优势2006年9月东营港在水深12.5m海域挖成长度200m、宽度60m、深度3m的试验航道测试地层液化的影响，中国海洋大学工程学院负责观测记录。从9月29日到12月12日经过74天时间3m深度的航道全部淤平，其中10月27日和11月29日两次大风分别淤积1.17m和1.33m。众所周知水深12.5m海域水中泥沙含量已经不受风浪的影响，试验航道出现快速淤积的原因是刮大风时海面上波峰与波谷之间高差增大，海底承受交变载荷增强引起地层液化泥沙流动才造成了航道的快速淤积。受风浪影响能够产生液化的地层厚度一般在4m以内，这部分地层大风期间由固态转化为液态严重影响到海上堤坝的安全 东营港试验航道断面图全稳定，解决这一难题最有效的办法就是加深堤坝基础穿透这部分地层。采用传统施工技术实现这一目标难于登天，采用水力插板则易如反掌，原因是水力插板堤坝的基础全部穿透了能够产生液化的地层，已经不存在影响安全稳定的问题。而传统施工技术却只能采取减缓堤坝坡度、增加坝体宽度、提高防护层建设标准以及海底打入排水板桩的办法来减轻地层液化的影响。这些措施不仅花钱多而且治标不治本，普遍存在施工难度大、建设工期长、安全稳定性能差的问题。通过东营港这项实验清楚的证明，海上刮大风引起海底地层液化这一自然规律决定了水力插板建设海上堤坝的特殊优势。通过东营中心渔港采用水力插板建设航道拦沙堤的客观事实使大家清楚的看到，过去总认为必须采用传统施工技术才能建设海上堤坝的思想观念发生了重大的改变，消除地层液化的影响必须坚持科技创新形成了共识，水力插板技术的出现为解决这一难题创造了条件。6、水力插板建设海上航道具有重大经济效益和社会效益相同高度的水力插板航道拦沙堤工程结构断面图中国黄骅港航道拦沙堤典型结构断面图两种航道拦沙堤综合经济效益对比两图所示航道拦沙堤高度均为8.1m，对比两种工程结构断面图和东营中心渔港两种航道拦沙堤的实际情况可以清楚的看到水力插板航道拦沙堤经济效益和社会效益都占有极大的优势。安全稳定性能增强：两种航道拦沙堤都采用块石和砼预制件进行建设（指水力插板与栅栏板和扭王字块都是砼预制件），虽然材料相同使用方法不同安全稳定性能也大不相同，一个如同地下生了根的树，另一个如同地上堆放的木头，在承受风浪冲击时必然出现明显的差异。水力插板两侧的抛石护坡低于水平面不作任何防护层也能保持稳定，传统技术建设的斜坡抛石坝不作防护层是一件不可想象的事情。水力插板航道拦沙堤露出水面的只有钢筋砼坝体与地下基础是一个整体同时又受到抛石护坡的保护，站在海中具有推不倒、折不断、打不烂的鲜